APPENDIX A PERHITUNGAN NERACA MASSA
Berdasarkan pengamatan saya saat Praktek Kerja Lapangan di PT. Panca Sejati Mitra Dinamika, asumsi loss selama proses pengolahan adalah sebagai berikut: -
Loss adonan opak saat pencampuran
: 0,01% (dari berat adonan)
-
Loss opak patah saat pemanggangan
: 0,04% (dari berat opak)
-
Loss berat opak selama pendinginan
: 0,25% (dari berat opak)
-
Loss adonan cream saat pencampuran
: 0,05% (dari berat cream)
-
Loss cream tertinggal di mesin pengoles : 0,04% (dari berat cream)
-
Loss wafer patah saat pemotongan
: 0,01% (dari berat wafer
cream) Tahap Pengolahan Opak Wafer
Pencampuran Masuk
Kg
Tepung Terigu (29,89%)
681,1555
Tepung Tapioka (9,96%) Mentega Putih (0,95%) Amonium Bikarbonat (0,13%) Lesitin (0,38%) Garam (0,10%)
226,9759 21,6593 2,9625 8,6597 2,2789
Air (58,59%)
Keluar
Kg
Batter Loss batter (0,01%)
2.278,6465
0,2278
1.335,1924 2.278,8743
99
2.278,8743
100 -
Berat tepung terigu
: 29,89% x 2.278,8743 = 681,1555 Kg
-
Berat tepung tapioka
: 9,96% x 2.278,8743 = 226,9759 Kg
-
Berat air
: 58,59% x 2.278,8743 = 1,335,1924 Kg
-
Berat mentega putih
: 0,95% x 2.278,8743 = 21,6593 Kg
-
Berat lesitin
: 0,38% x 2.278,8743 = 8,6597 Kg
-
Berat garam
: 0,10% x 2.278,8743 = 2,2789 Kg
-
Berat ammonium bikarbonat
: 0,13% x 2.278,8743 = 2,9625 Kg
-
loss adonan
: 0,01% x 2.278,8743 = 0,2278 Kg
Pencentakan dan Pemanggangan
Komposisi Kandungan air dalam adonan opak wafer cream Jumlah Air Masuk Kg Kadar Air (%) (Kg) Tepung Terigu 681,1555 12,0 81,7387 Tepung Tapioka Mentega Putih Amonium Bikarbonat Lesitin Garam Air Total
226,9759 21,6593 2,9625 8,6597 2,2789
12,0 1,0 3,0
27,2371 0,0866 0,0684
1.335,1924
100,0
1.335,1924
2.278,8743
Kadar air pada bahan dalam opak wafer cream adalah: = 1.444,3232/2.278,8743 x 100 % = 63,88%
1.444,3232
101 Opak wafer cream yang dihasilkan berkadar air 2% 0,02
= x / (x + padatan kering)
0,02
= x / ( x + 851,2515)
x
= 0,02 x + 17,0250
0,08 x
= 17,0250
x
= 212,8129 Kg
Opak wafer cream yang dihasilkan = 851,2515 + 212,8129 = 1.064,0644 Kg
Uap air yang dikeluarkan = 100% - (1.064,0644/2.278,6465) x 100% = 53,30%
Pendinginan Opak Wafer Masuk Opak Wafer Panas
Kg 1.064,0644
Keluar Opak wafer dingin Loss uap panas (0,25%)
1.064,0644 -
loss uap panas = 0,25% x 1.064,0644 = 2,6602 Kg
-
Opak wafer dingin = 1.064,0644 – 2,6602 = 1.061,4042 Kg
Kg 10.61,4042 2,6602 1.064,0644
102
Pengolahan Cream Wafer
Masuk Mentega Putih (63,75%) Gula Halus (35%) Pewarna Coklat (0,25%) Coklat Bubuk (1,25%) -
Kg 246,1105 135,1194 0,9651 4,8257
Keluar Adonan Krim Loss Adonan Cream di Mixer
Kg 386,8272 0,1935
387,0207 loss adonan cream saat pencampuran
387,0207
= 0,05% x 387,0207 = 0,1935 Kg
Pengolesan Cream Wafer
Masuk Opak Wafer
Kg 1.061,4042
Adonan Cream Wafer
386,8272
Keluar Wafer Cream Loss Cream di Mesin Pengoles
1.448,2314 -
Kg 1.447,6521 0,5793 1.448,2314
loss cream saat pengolesan = 0,04% x 1.448,2314 = 0,5793
Pemotongan
Masuk Wafer Cream
Kg 1.447,6521
Keluar Wafer Cream (3,8 x 7,2 cm) Loss Wafer Cream Patah (0,01%)
1.447,6521
Kg 1.447,6377 0,0144 1.447,6521
103 -
loss wafer cream patah = 0,01% x 1.447,6521 = 0,0144 Kg
-
Wafer cream yang dihasilkan = 1.447,6521– 0,0114 = 1.447,6377 Kg § 1.447 Kg
APPENDIX B PERHITUNGAN NERACA PANAS
Perhitungan Fraksi komposisi Bahan Penyusun Adonan Opak Jumlah adonan opak per hari : 2.278,8743 Kg Tabel B.1. Bahan Penyusun Adonan Opak Wafer Bahan Penyusun Jumlah (%) Tepung Terigu 29,89 Tepung Tapioka 9,96 Mentega Putih 0,95 Amonium Bikarbonat 0,13 Lesitin 0,38 Garam 0,10 Air 58,59 Sumber: Pritchard dan Stevens (1973) dalam Wade (1995a)
Tabel B.2. Bahan Penyusun Adonan Opak Wafer per Hari Masuk
Kg
Tepung Terigu (29,89%)
681,1555
Tepung Tapioka (9,96%) Mentega Putih (0,95%) Amonium Bikarbonat (0,13%) Lesitin (0,38%) Garam (0,10%)
226,9759 21,6593 2,9625 8,6597 2,2789
Air (58,59%)
Keluar Batter Loss batter (0,01%)
Kg 2.278,6465
0,2278
1,335,1924 2.278,8743
104
2.278,8743
105 Tabel B.3. Komposisi Kimia Bahan Penyusun Adonan Wafer Bahan Penyusun %KH %Prot %Lemak %Abu %Air Tepung Terigu 77,3 8,9 0,1232 0,1 12,0 Tepung Tapioka Lesitin Garam Air
6,9 0,0 0,0 0,0
0,5 0,0 0,0 0,0
3,3 95,0 0,0 0,0
0,0 0,0 0,0 0,0
12,0 1,0 3,0 100,0
Sumber: Direktorat Gizi Departemen Kesehatan RI (1996) x
Karbohidrat 1.
Tepung Terigu = 77,3% x 681,1555 Kg/hari = 526,5332 Kg/hari
2.
Tepung Tapioka= 6,9% x 226,9759 Kg/hari = 15,6613 Kg/hari Total
= 542,1945 Kg/hari
% KH adonan
= (542,1945/2.278,8743) x 100% = 23,79%
x
Protein 1.
Tepung Terigu = 8,9% x 681,1555 Kg/hari = 60,6228 Kg/hari
2.
Tepung Tapioka= 0,5% x 226,9759 Kg/hari = 1,1349 Kg/hari Total
= 61,7577 Kg/hari
% Protein adonan = (61,7577 /2.278,8743) x 100% = 2,71%
106 x
Lemak 1.
Tepung Terigu = 1,3% x 681,1555 Kg/hari = 8,8550 Kg/hari
2.
Tepung Tapioka = 0,3% x 226,9759 Kg/hari = 0,6809 Kg/hari
3.
Mentega Putih
= 100% x 21,6593 Kg/hari = 21,6593 Kg/hari
4.
Lesitin
= 95% x 8,6597 = 8,2267 Kg/hari
Total
= 39,4219 Kg/hari
% Lemak adonan = (39,4219 /2.278,8743) x 100% = 1,7299% x
Air 1.
Tepung Terigu = 12% x 681,1555 Kg/hari = 81,7386 Kg/hari
2.
Tepung Tapioka = 12% x 226,9759 Kg/hari = 27,2371 Kg/hari
3.
Air
= 100% x 1335,1924 Kg/hari = 1335,1924 Kg/hari
4.
Lesitin
= 1% x 8,6597 = 0,0866 Kg/hari
5.
Garam
= 3% x 2,2789 Kg/hari = 0,0866 Kg/hari
Total
= 1,444,3231 Kg/hari
% Air adonan
= (1,444,3231 /2.278,8743) x 100% = 63,38%
107 x
Abu Tepung Terigu
= 0,1232% x 681,1555 Kg/hari = 0,8392 Kg/hari
% Abu adonan
= (0,8392 /2.278,8743) x 100% = 0,0368%
Perhitungan Cp Cp dihitung berdasarkan persamaan yang didapat pada Singh dan Heldman (1984) sebagai berikut: Cp= 1,424 mc + 1,549 mp + 1,675 mf + 0,837 ma + 4,187 mm Keterangan: mc = massa karbohidrat mp = massa protein mf = massa lemak ma = massa abu mm = masaa air x
Cp adonan opak = 1,424 mc + 1,549 mp + 1,675 mf + 0,837 ma + 4,187 mm = (1,424 x 0,2379) + (1,549 x 0,0271) +(1,675 x 0,01729) + ( 0,837 x 0,000368)+( 4,187 x 0,6338) = 0,3387696 + 0,0419 + 0,02896 + 0,000308 + 2,6537 = 3,0636 kJ/KgoC = 0,7322 kKal/KgoC
108 x
Cp opak wafer Berat opak wafer = 1061,4042 Kg Kg/hari % jumlah komponen opak wafer setelah pemanggangan: -
Karbohidrat = (542,1945/1061,4042 Kg) x100%= 51,08%
-
Protein
= (61,7577/1061,4042 Kg) x 100%= 5,82%
-
Lemak
= (39,4219/1061,4042 Kg) x 100%= 3,71%
-
Air
= asumsi kadar air yang diinginkan 2,25%
(b/b) -
Abu
= (0,8392/1061,4042 Kg) x 100%= 0,0791%
Cp opak wafer = 1,424 mc + 1,549 mp + 1,675 mf + 0,837 ma + 4,187 mm = (1,424 x 0,5108) + (1,549 x 0,0582) +(1,675 x 0,0371) + ( 0,837 x 0,000791)+( 4,187 x 0,0225) = 0,7274 + 0,0902 + 0,0621 + 0,000662 + 0,09420 = 0,9746 kJ/KgoC = 0,2329 kKal/KgoC
Perhitungan Neraca Panas x
Opak wafer = 1,061,4042 Kg/hari
x
Suhu basis = 0oC
x
Suhu adonan masuk = 25oC
x
Suhu opak wafer keluar = 150oC
x
Massa adonan per hari = 2.278,8743 Kg/hari
x
Air yang hilang selama pemanggangan = 1.214,6400 Kg/hari
x
Massa opak wafer per hari = 1.061,4042 Kg/hari
x
Panas laten penguapan suhu = Q1= 2676,1 kJ/Kg = 639,6033 kKal/Kg (Singh dan Heldman, 1984)
109 x
Cp adonan opak = 0,7593 kKal/KgoC
x
Cp opak wafer = 0,2329 kKal/KgoC
x
Asumsi energi hilang selama pemanggangan (Qh)= 5% dari energi supply (Q1)
Pengovenan Panas masuk = Q1 + madonan x Cpadonan x ¨T = Q1 + (2.278,8743 Kg/hari x 0,7593 kKal/KgoC x (25oC - 0oC)) = Q1 + 43.258,73 kKal Panas keluar = Qh + mopak x Cpopak x ¨T+ muap x Q1 = 0,05 Q1 + (1.214,6400 Kg/hari x 0,2329 kKal/KgoC) x (150oC - 0oC) + (1.214,6400 Kg/hari x 639,6033 kKal/Kg) = 0,05 Q1 + (282,8897 x 150) + 776.887,7523 = 0,05 Q1 + 819.321,2073 kKal Qmasuk = Qkeluar Q1 + 43.258,73 kKal = 0,05 Q1 + 819.321,2073 kKal 0,95Q1 = 819.364,4653 Q1 = 862.488,9108 kKal
110
Pendinginan -
massa opak wafer panas
= 1.064,0644Kg/hari
-
massa opak wafer dingin
= 1.061,4042 Kg/hari
-
suhu opak wafer dingin keluar = 30oC
-
Cp opak wafer
= 0,2329 kKal/KgoC
-
Suhu basis
= 0oC
Panas masuk = mopak x Cpopak x ¨T = 1.064,0644Kg/hari x 0,2329 kKal/KgoC x (150oC - 0oC) = 37.173,0898 kKal
Panas keluar = Qh + mopak x Cpopak x ¨T = Qh + (1.061,4042 Kg/hari x 0,2329 kKal/KgoC) x (30oC - 0oC) = Qh +7.416,0311 Qmasuk = Qkeluar 37.173,0898 = Qh +7.416,0311 Qh = 29.s757,0587 kKal
APPENDIX C PERHITUNGAN UTILITAS
A.
Perhitungan Kebutuhan Air Untuk Pencucian Mesin dan Peralatan
A.1. Mesin x
Pencucian Batter Mixer Batter Mixer dicuci setelah proses produksi selesai. Jumlah air yang dibutuhkan untuk mencuci batter mixer diasumsikan sebesar 1/10 volume tangki batter mixer sebesar 200 liter, sehingga jumlah air yang diperlukan untuk mencuci adalah 20 liter.
x
Pencucian Cream Mixer Cream Mixer dicuci setelah proses produksi berakhir. Jumlah air yang digunakan untuk mencuci cream mixerdiasumsikan sebesar 1/10 volume tangki cream mixer sebesar 100 liter, sehingga jumlah air yang diperlukan untuk mencuci adalah 10 liter.
x
Pencucian Oven Baking Wafer Oven Baking Wafer dicuci setelah proses produksi berakhir. Bagian yang dicuci adalah bagian plate pencetak opak wafer. plate oven berjumlah 41 pasang. Jumlah air yang dibutuhkan untuk mencuci 1 pasang plate diasumsikan 1 liter, maka jumlah air yang dibutuhkan untuk mencuci 41 plate adalah 41 liter.
x
Pencucian Cream Spraying Machine Cream Spraying Machine dicuci setelah proses produksi berakhir. Bagian yang dicuci adalah bagian wadah cream pada mesin dan roll
111
112 spreader. Jumlah air yang diperlukan untuk mencuci diasumsikan sebesar 3 liter. x
Pencucian Cutting Machine Cutting Machine dicuci setelah proses produksi berakhir. Bagian yang dicuci adalah wire atau senar-senar pemotong wafer. Jumlah air yang diperlukan untuk mencuci diasumsikan 3 liter.
A.2. Peralatam x
Container Stainless Steel Jumlah air yang diperlukan untuk mencuci container diasumsikan
1
/10 dari volume container sebesar 100 liter, sehingga jumlah air yang
diperlukan untuk mencuci container adalah sebesar 10 liter. x
Wadah Plastik Kecil Jumlah air yang diperlukan untuk mencuci wadah plastik kecil
dengan diameter 10 cm diasumsikan sebesar 0,5 liter per wadah. B.
Perhitungan Kebutuhan Air untuk Sanitasi Karyawan Kebutuhan sanitasi karyawan meliputi cuci tangan, buang air kecil dan buang air besar: x
Kebutuhan air untuk cuci tangan Cuci tangan wajib dilakukan oleh semua karyawan, terutama oleh
karyawan bagian proses produksi. Diasumsikan tiap karyawan melakukan cuci tangan sebanyak 5 kali dalam 8 jam kerja . Untuk sekali cuci tangan karyawan diasumsikan menghabiskan 1 liter air. x
Kebutuhan air untuk buang air kecil Jumlah air yang diperlukan untuk kebutuhan ini diasumsikan tiap
karyawan adalah 5 liter tiap kali buang air kecil, dengan intensitas yang diasumsikan 3 kali dalam 8 jam kerja.
113 x
Kebutuhan air untuk buang air besar Jumlah air yang diperlukan untuk kebutuhan buang air besar
diasumsikan tiap karyawan adalah 10 liter tiap buang air besar, dengan intensitas 1 kali tiap buang air besar. Jadi rata-rata setiap orang membutuhkan air sebanyak 30 liter per hari untuk kebutuhannya masing-masing. Pada pabrik wafer cream ini terdapat 66 orang, yang berarti membutuhkan air sebanyak 1980 liter/hari. C.
Perhitungan Kebutuhan Air untuk Proses Produksi Air yang digunakan untuk proses produksi adalah air yang diperoleh
dari Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM), air ini digunakan sebagai salah satu bahan baku dalam industri pengolahan wafer cream yaitu dalam pembuatan opak wafer. Kebutuhan air untuk proses produksi selama 1 hari adalah 1,335.1924 liter (Appendix A). D.
Perhitungan Kebutuhan Air untuk Sanitasi Ruangan Luas lahan pabrik wafer cream yang akan didirikan adalah kurang
lebih sebesar 1820 m2, sedangkan luas ruangan yang harus dipel adalah 290 m2. Setiap luasan 1 m2 diasumsikan memerlukan air untuk pembersihan sebanyak 0,5 liter air, sehingga jumlah total air yang diperlukan untuk sanitasi ruangan adalah = 0,5 x 290 m2 = 145 liter E.
Perhitungan Tandon Air
E.1. Tandon Air Bawah x
Kebutuhan air total selama satu hari: = Air untuk sanitasi mesin dan peralatan + air untuk sanitasi karyawan + air untuk proses produksi + air untuk sanitasi ruangan = 154 + 1980 + 1.335,1924 + 145 = 3.614,1924 liter/hari
114 x
Rata-rata kebutuhan air per jam (24 jam kerja) = 150,5914 liter/jam Tandon air bawah direncanakan mampu menampung air untuk
keperluan pabrik selama 4 jam yaitu 602,3656 liter. Tandon air bawah ini terhubung dengan pipa PDAM dan akan terus terisi sesuai dengan debit pipa PDAM. Ruang kosong dalam tandon air bawah diasumsikan 10% Volume tandon air bawah yang diperlukan sebesar = p liter p
= 602,3656+ 10% p
90% p = 602,3656 p = 669,2951 m3 Tandon air bawah ini didesain berbentuk kotak dan ditanam dibawah tanah dengan panjang sisi 1 m x 1m, dengan menggunakan bahan beton dan tegel, maka dimensi tandon air yang harus dibuat adalah: 669,2951 = 1 x 1x kedalaman tandon kedalaman tandon = 669,2951 m Sehingga didapatkan tandon air bawah dengan kapasitas 669,2951 m3 dan dengan dimensi (p x l x t = 1 x 1x 669,2951)m. E.1. Tandon Air Atas Tandon air atas ini didesain untuk menampung air untuk keperluan pabrik selama 2 jam, yaitu sebanyak 301,1828 liter. Untuk tandon air atas ini digunakan tandon air berbahan High Densith Polyethylene (HDPE) berbrntuk silinder dengan kapasitas maksimum 700 liter yang dihubungkan dengan tandon air bawah dengan menggunakan pompa. Air dari tandon air bawah akan dipompa dengan menggunakan pompa air untuk dialirkan menuju tandon air atas.
115 F.
Perhitungan Pompa Air
F. 1. Perhitungan Daya Pompa = 30oC
Suhu air (T)
Densitas air (ȡ)(30oC) = 995,7 kg/m3 = 62,1953 lbm/ft3 (Singh dan Heldman, 1984) Viskositas air (μ)(30oC)= 792,377 x 10-6 Pa.s Kebutuhan air sebesar 301,1828 liter/2jam (diharapkan terpenuhi dalam 1 jam) Debit air (q)
= 301,1828 liter/jam = 0,3011828 m3/jam = 8,3662.10-5 m3/s = 0,00295 ft3/s
0.6 0.4
T.atas
0.8
6 m
Gedung
669.3 669.3 T.bawah
1m
2m
116 F.1.1. Perhitungan Diameter Pipa (D) Berdasarkan Peter dan Timmerhaus (1991), ukuran diameter (D) pipa adalah sebagai berikut: = 3,9 x q 0.45 ft3/s x ȡ 0.13 lb/ft3
D
= 3,9 x (0,00295) 0.45 ft3/s x (62,1953) 0.13 lb/ft3 = 0,4852 inch F.1.2. Perhitungan Kecepatan Laju Alir (nj) Diameter steel pipe ¾ inch (Schedule 40) (Singh dan Heldman, 1984) adalah 0,02093 m menurut Singh dan Heldman (1984); kecepatan laju aliran air dapat dihitung dengan rumus: nj = q/A = 8,3662.10-5 /( 1/4 x ʌ (0,02093)2) = 0,2433 m/s Kecepatan laju aliran air dari tandon bawah ke atas adalah 0,2433 m/s. F.1.3. Perhitungan Bilangan Reynolds (Nre) Berdasarkan Peter dan Timmerhaus (1984), bilangan Reynolds dapat dihitung dengan menggunakan rumus: Nre = ȡ x nj x ID / μ = (995,7 kg/m3 x 0,2433 m/s x 0,02093 m)/792,377.10-6 Pa.s = 6.398,9392 Aliran air ini termasuk aliran turbulen, karena menurut Peter dan Timmerhaus (1984), aliran air dipipa dengan bilangan Reynolds (Nre) > 2100 berati termasuk aliran Turbullen.
117 F.1.4. Perhitungan Faktor Friksi Equivalent Roughness untuk pipa dengan bahan steel = 45.7.10-6m (Singh dan Heldman, 1984) Relative Roughness =
/ ID
= 45,7.10-6 m / 0,02093 m = 2,1835.10-3 = 0,0022 Dan dengan pembacaan diagram Moody (Singh dan Heldman, 1984) didapat fakor friksi (f) pipa sebesar = 0,0079
F.1.5. Perhitungan Panjang Equivalen Pipa dan Valves Asumsi pipa yang digunakan = x
Panjang pipa lurus = 0,6693 + 2 + 6 + 0,8 + 0,6 + 0,4 = 10,469 m § 11 m
x
4 standart elbow 90o dengan nilai Le/D adalah 32 (Singh dan Heldman, 1984)
x
1 gate valve, open dengan nilai Le/D adalah 7 (Singh dan Heldman, 1984) Total Le untuk Fittings dan Valve = = (4 x 32 x 0,02093) + ( 1 x 7 x 0,02093) = 2,825 m
118 F.1.6. Perhitungan Persamaan Fanning atau Energi Friksi (Ef1) Energi friksi disepanjang pipa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : ef1 = 2f x (nj2 x L / D) = 2 x 0,0079 x (0,24332 m/s x (10,469 + 2,825) / 0,02093) = 0,5941 J/Kg F.1.7. Persamaan Energi Friksi Kontraksi tiba-tiba (Ef2) Energi friksi disepanjang pipa akibat kontraksi tiba-tiba dapat dihitung dengan menggunakan persamaan = ef2= Kf x (nj2 / 2) = 0,4 x (1,25 - 0) x (0,24332 m/s /2) = 0,0148 J/Kg F.1.8. Perhitungan Energi Pompa (Ep) Menurut Singh dan Heldman (1984), energi pompa (Ep) yang dibutuhkan dapat dihitung dengan persamaan: Ep = ¨PE + ¨KE + (¨P/ ȡ) + Ef Ep = g (Z2 – Z1) + (nj22 – nj12)/ 2Į + (P2 – P1)/ ȡ + Ef Ep = (9,8 x 5,654) + (0,24332 -02)/ 2x1 + 0 + (0,5941 + 0,0148) = 56,0477 J/Kg Nilai Į = 1,0 untuk aliran turbullen F.1.9. Perhitungan Daya Pompa dan Daya Motor Kecepatan Aliran Massa Air ( ) = q air x ȡ air = 8,37.10-5 m3/s x 995,7 kg/m3 = 0,0833 Kg/s
119 Menurut Singh dan Heldman (1984), daya pompa yang dibutuhkan dapat dihitung dengan persamaan = Daya pompa =
x Ep
= 0,0833 x 56,0477 = 4,668773 Watt = 0,004669 kW = 0,006216 HP = 0,0062 HP Menurut Fletcher (2007), efisiensi motor yang baik untuk pompa adalah 85%, sedangkan efisiensi total 65%, sehingga efisiensi pompa (B) adalah = 65 % B
= (B x 85%) x 100% = 76%
Dengan efiensi pompa 76%, maka: Daya pompa = 0,0062 / 0,76 = 0,00815 HP Daya motor = 0,00815 / 0,85 = 0,0096 HP Sehingga daya pompa yang digunakan aalah 0,00815 HP dengan daya motor 0,0096 HP = 0,007 kW
G.
Perhitungan Listrik untuk Lampu Lampu digunakan sebagai penerang ruangan dan seluruh area pabrik.
Jumlah lampu yang digunakan dapat ditentukan berdasarkan luas ruangan, foot candles, lumen dan jenis lampu (Higgins dan Mobley, 2001) Foot candles adalah batasan minimum intensitas cahaya yang dapat digunakan sebagai patokan kecukupan intensitas cahaya dalam suatu ruangan. Sedangkan lumen adalah jumlah cahaya yang dapat diberikan untuk suatu intensitas cahaya yang berasal dari 1 ft2 cahaya (Teicholz,
120 2001). Lumen setara dengan satu foot candles yang jatuh pada tiap luasan area tertentu (ft2) (Bryant, 1997). Menurut Perry (1970), lumen output lampu 20 watt adalah 800 lumen, untuk lampu 40 watt adalah 1960 lumen, sedangkan untuk lampu 100 watt adalah 3900 lumen, sedangkan untuk lampu 250 watt adalah 10000 lumen. Kebutuhan listrik yang digunakan untuk penerangan dapat dilihat pada Tabel C.1. Contoh perhitungan: x
Pos Satpam Luas Area= 129,17 ft2 Foot Candle yang digunakan= 5 foot candles Lumen= 129,17 x 5 = 645,86 Daya lampu yang digunakan = 20 watt dengan lumen sebesar 800 Jumlah lampu yang diperlukan = Lumen/Lumen lampu = 645,86/800 = 0,8 § 1 lampu Lama penggunaan lampu
= 12 jam
Daya yang dibutuhkan/hari = Daya lampu x lampu x jam = 0,02 kW x 1 x 12 = 0,024 kWh x
Ruang Produksi I Luas Area= 1.033,34 ft2 Foot Candle yang digunakan= 20 foot candles Lumen= 1.033,34 x 20 = 20.666,8 Daya lampu yang digunakan
= 100 watt dengan lumen sebesar
3900 Jumlah lampu yang diperlukan = Lumen/Lumen lampu = 20.666,8/3900
121 = 5,2 § 5 lampu Lama penggunaan lampu
= 10 jam
Daya yang dibutuhkan/hari = Daya lampu x lampu x jam = 0,1 kW x 5 x 10 = 5 kWh x
Gudang Bahan Baku Luas Area= 1.937,52 ft2 Foot Candle yang digunakan= 20 foot candles Lumen= 1.937,52 x 20 = 3.8750,4 Daya lampu yang digunakan
= 100 watt dengan lumen sebesar
3900 Jumlah lampu yang diperlukan = Lumen/Lumen lampu = 3.8750,4/3900 = 9,9 § 10 lampu Lama penggunaan lampu
= 14 jam
Daya yang dibutuhkan/hari = Daya lampu x lampu x jam = 0,1 kW x 10 x 14 = 14 kWh Dari data pada Tabel C.1. dapat dihitung totalpemakaian listrik untuk kebutuhan lampu selama satu hari sebesar 69,8 kWh. H.
Perhitungan Kebutuhan Listrik untuk Pendingin Ruangan Pendingin ruangan yang digunakan adalah AC (Air Conditioner).
Kebutuhan standar pendingin ruangan adalah 500 Btu/hr per satuan luas ruangan (m2) (Prarismawan dan Wibowo, 2008). AC ¾ PK sama dengan 7000 Btu/hr dan AC 1 PK sama dengan 9000 Btu/hr (Koll,2006). Ruangan yang akan menggunakan AC adalah ruangan direktur, ruang kantor dan ruang rapat.
122 Perhitungan kebutuhan AC: x
x
x
Ruang Direktur: Luas
: 16 m2
Kebutuhan AC
: 16 x 500 = 8,000 Btu/hr = 1 PK = 0,75 kWh
Ruang Kantor Luas
: 58,5 m2
Kebutuhan AC
: 58,5 x 500 = 29,250 Btu/hr = 3 PK = 2,25 kWh
Ruang Rapat Luas
: 45 m2
Kebutuhan AC
: 45 x 500 = 22,500 Btu/hr = 2,5 PK = 1,88 kWh
Berdasarkan perhitungan kebutuhan AC tersebut diketahui bahwa ruang direktur memerlukan AC 1 PK, ruang kantor memerlukan AC 3 PK dan ruang rapat memerlukan AC 2,5 PK, sehingga total pemakaian listrik untuk kebutuhan AC sebesar 0,75 + 2,25 + 1,88 = 4,88 kWh. I.
Perhitungan Kebutuhan LPG Bahan bakar yang digunakan dalam menjalankan mesin oven wafer
adalah LPG dengan heating value 50 kJ/g. neraca energi: Panas masuk = Q1 + madonan x Cpadonan x ¨T = Q1 + (2.278,8743 Kg/hari x 0,7593 kKal/KgoC x (25oC - 0oC)) = Q1 + 43.258,73 kKal Panas keluar = Qh + mopak x Cpopak x ¨T+ muap x Q1 = 0,05 Q1 + (1.214,6400 Kg/hari x 0,2329 kKal/KgoC) x (150oC - 0oC) + (1.,214,6400 Kg/hari x 639,6033 kKal/Kg) = 0,05 Q1 + (282,8897 x 150) + 776.887,7523
123 = 0,05 Q1 + 819.321,2073 kKal Qmasuk = Qkeluar Q1 + 43.258,73 kKal = 0.05 Q1 + 819.321,2073 kKal 0,95Q1 = 819.364,4653 Q1 = 862.488,9108 kKal = 3.608.653,603 kJ
jumlah LPG yang dibutuhkan =
Q Heating Value
= 3.608.653,603 50 = 72.173,07 gram 50 Kg LPG
=
50000 = 0,7 § 35 kg LPG 72.173,07
APPENDIX D PERHITUNGAN ANALISA EKONOMI
1.
Perhitungan Bahan Baku dan Bahan Pembantu Tabel D1. Harga Bahan Baku dan Bahan Pembantu untuk Proses Pengolahan Wafer Cream
Bahan
Tepung Terigu Tepung Tapioka Mentega Putih
Jumlah/hari (Kg)
Jumlah/bulan (Kg)
Harga/Kg (Rp)
Harga/bulan (RP)
Harga/tahun (Rp)
681,1555
14.985.42
6.800
101.900.863
1.222.810.354
226,9759
4.993,47
5.000
24.967.349
299.608.188
216,6627
4.766,58
16.000
76.265.270
915.183.245
Lesitin Amonium Bikarbonat
8,6597
190,51
18.000
3.429.241
41.150.894
2,9625
65,18
4.000
260.700
3.128.400
Garam Gula Halus Pewarna Coklat Coklat Bubuk
22,789
501,36
5.500
2.757.469
33.089.628
106,5117
2.343,26
11.000
25.775.831
309.309.977
0,7608
16,74
21.000
351.490
4.217.875
3,0432
66,95
13.500
903.830
10.845.965
236.612.000
2.839.344.500
TOTAL
1 bulan = 30 hari (22 hari kerja) 2.
Perhitungan Harga Bahan Pengemas Bahan pengemas yang digunakan terdiri dari bahan pengemas primer,
sekunder dan tersier. Kemasan primer menggunakan OPP dan CPP metalized dengan ukuran 0,20 x 0,23 m untuk satu kemasan wafer cream. Pembelian kemasan primer dalam bentuk roll ukuran 1.000 x 0,23 m (1.000 cm : 0,20 cm)
124
125 Kemasan sekunder menggunakan karton boks ukuran (p x l x t) 32 x 15 x 12 cm, dengan kapasitas 30 kemasan wafer cream per karton. Kemasan tersier menggunakan dus karton bergelombang dengan ukuran (p x l x t) 32 x 30 x 24 cm Kemasan Primer a.
Harga Bahan Pengemas = Rp. 510.000,00 / roll
b.
1 roll menghasilkan 6.000 kemasan wafer cream
c.
Biaya pengemasan untuk satu kemasan = Rp. 510.000,00 / 6.000 = Rp. 85,00
d.
Wafer cream yang dihasilkan per hari = 26.309 kemasan
e.
Biaya pengemasan primer per hari = 26.309 x Rp. 85,00 = Rp. 2.236.265,00/hari
Kemasan Sekunder a.
Harga karton boks untuk kemasan sekunder = Rp. 500,00
b.
Satu boks karton berisi 30 kemasan wafer cream
c.
Ukuran boks karton 32 x 15 x 12 cm
d.
Wafer cream yang dihasilkan 26,309 kemasan per hari
e.
Kebutuhan karton boks per hari
= 26.309/30 = 877 karton boks
f.
Biaya pengemasan sekunder
= 877 x Rp 500,00 = Rp. 438.500,00/hari
Kemasan Tersier a.
Harga dus karton untuk kemasan tersier = Rp. 1.000,00
b.
Ukuran dus karton 30 x 32 x 24 cm
c.
Satu dus karton dapat menampung 4 karton boks wafer cream
d.
Dus karton yang dibutuhkan per hari
= 877/4 = 219 boks karton
126 e.
Biaya pengemasan tersier
= 219 x Rp. 1.000,00 = Rp. 219.000,00
Total Biaya Pengemasan = biaya pengemas primer + biaya pengemas sekunder + biaya pengemas tersier = Rp. 2.236.265,00+ Rp. 438.500,00+ Rp. 219.000,00 = Rp. 2.893.765,00/hari = Rp. 63.662.830,00/bulan = Rp. 763.953.960,00/tahun 3.
Perhitungan Harga Tanah dan Bangunan
Luas Tanah Pabrik
= 1.820 m2
Luas Bangunan
= 1.800 m2
Harga Tanah Luas Tanah
= 1.820 m2
Harga Tanah per m2
= Rp. 700.000,00/m2
Total Harga Tanah
= Rp. 1.274.000.000,00
Harga Bangunan Luas Bangunan
= 1.800 m2
Perkiraan Harga Bangunan= Rp. 1.500.000,00/m2 Total Harga Bangunan
= Rp. 2.700.000.000,00
Total Harga Tanah dan Bangunan = Harga Tanah + Harga Bangunan = Rp. 1.274.000.000,00 + Rp. 2.700.000.000,00 = Rp. 3.974.000.000,00
127 4.
Perhitungan Harga Mesin dan Peralatan Tabel D2. Harga-harga Mesin dan Peralatan Produksi Jumlah
Harga Satuan (Rp)
Batter Mixer
1
39.195.000
39.195.000,00
Cream Mixer
1
58.290.000
58.290.000,00
Oven Baking Wafer
1
495.975.000
495.975.000,00
Wafer Sheet Cooler Cream Spraying Machine
1
7.719.000
7.719.000,00
1
113.861.799
113.861.800,00
Wafer Cutting Machine
1
50.344.200
50.344.200,00
Packing Machine
1
65.000.000
65.000.000,00
Mesin Penggiling Gula
1
10.500.000
10.500.000,00
Timbangan Skala Besar
1
1.350.000
1.350.000,00
Timbangan Skala Kecil
1
700.000
700.000,00
10
17.500
175.000,00
Kategori
Jenis Alat
Mesin
Peralatan
Tempat Plastik Kecil Container Plastik Besar Container Stainless Steel
6
35.000
210.000,00
1
125.000
125.000,00
Printing machine
1
2.500.000
2.500.000,00
Kereta Dorong
TOTAL
Total Harga (Rp)
5
1.750.000
8.750.000,00
Pallet kayu
50
125.000
6.250.000,00
Pompa Air
1
890.000
890.000,00
Tandon Air Atas
1
2.000.000
2.000.000,00
Tandon Air Bawah
1
3.500.000
3.500.000,00
Tandon Solar
1
5.000.000
5.000.000,00
Tabung LPG
5
275.000
1.375.000,00
Generator Listrik
1
125.000.000
125.000.000,00 998.710.000,00
128 5.
Perhitungan Harga Lampu dan Peralatan Lain Tabel D3. Harga-harga Lampu dan Peralatan Lain Alat
Jumlah
Harga Satuan (Rp)
Lampu TL 20
7
35.000
245.000,00
Lampu TL 40
45
43.000
1.935.000,00
Lampu TL 100
44
55.000
2.420.000,00
Meja Kantor
10
210.000
2.100.000,00
Kursi Kantor
10
120.000
1.200.000,00
Telepon
5
75.000
375.000,00
Komputer
6
4.500.000
27.000.000,00
AC 1 PK
1
2.500.000
2.500.000,00
AC 2.5 PK
1
4.200.000
4.200.000,00
AC 3 PK
1
6.250.000
6.250.000,00
Dispenser Air
2
800.000
1.600.000,00
Exhaust Fan
6
250.000
1.500.000,00
TOTAL
6.
Total Harga (Rp)
51.325.000,00
Perhitungan Harga Utilitas a. Air Kebutuhan air/hari
= 3.614,1924 liter/hari
Kebutuhan air/bulan
= 79.513 m3
Harga air PDAM untuk industry (Januari 2010) 0-10 m3
= Rp. 6.100,00 3
11-20 m
= Rp. 8.000,00
> 20 m3
= Rp. 9.500,00
Biaya sewa meteran = Rp. 2.500,00 Biaya air = (10 m3 x 6.100)+( 79.513 m3 x 9.500)+2.500 = Rp. 818.874,00/bulan = Rp. 9.826.482,00/tahun
129 b. Air Minum Karyawan Jumlah galon air per hari = 7 galon (Bab VIII ) Jumlah gallon air per bulan = 154 galon Harga 1 galon (merk Club) = Rp 9.000,00 Biaya Total Air Minum Karyawan = 154 x 9.000 = Rp. 1.386.000,00/bulan = Rp. 16.632.000,00/tahun c. Listrik Kebutuhan listrik per hari = 253.475 kWh Kebutuhan listrik per bulan = 5.576,45 kWh Golongan tarif adalah 1-3 yaitu golongan industri dengan batas daya pemakaian listrik diatas 200 kVa (PT. PLN, 2003). Tarif listrik golongan 1-3 (November-Desember, 2009) dengan biaya beban Rp. 29,500.00 (Rp/kVA/bulan) dan biaya pemakaian Rp.468,00 (Rp/kWh) Biaya beban per bulan = 200kVA x 29.500 = Rp. 5.900.000,00 Biaya beban per tahun = Rp. 5.900.000,00 x 12 = Rp. 70.800.000,00 Biaya pemakaian listrik per bulan = 5.576,45 x Rp.468,00 = Rp. 2.609.779,00 Biaya pemakaian listrik per tahun = Rp. 31.317.348,00 Total biaya listrik per tahun= Rp. 70.800.000,00 + Rp. 31.317.348,00 = Rp. 102.117.348,00 d. Solar Kebutuhan solar/bulan
= 270 liter
Harga solar (PT. Pertamina, 2010) Januari 2010= Rp. 6.000 /liter Total biaya solar per bulan
= 270 x 6.000 = Rp. 1.620.000,00
Total biaya solar per tahun
=Rp. 19.440.000,00
130 e. LPG Kebutuhan LPG per hari
= 35 Kg
kebutuhan LPG per bulan
= 770 Kg § 16 tabung LPG
Harga 50 kg LPG (Pertamina, 2010) Januari 2010 = Rp. 5.750,00/kg Total biaya LPG per bulan
= 16 x 50 x Rp 5.750,00/kg = Rp. 4.600.000,00
Total biaya LPG per tahun 7.
= Rp. 55.200.000,00
Perhitungan Gaji Pegawai Pada bab VII di dapatkan total gaji pegawai/ bulan Rp. 70.670.000,00 maka total gaji pegawai per tahun adalah Rp. 848.040.000,00
8.
Perhitungan Harga Jual Produk Wafer Cream Wafer cream yang dihasilkan per hari = 26,309 kemasan retail Netto per kemasan 55 gram Jumlah yang diproduksi per bulan
= 26.309 x 22 hari kerja
= 578.798kemasan retail Jumlah yang diproduksi per tahun = 6.945.576 kemasan retail Dari perhitungan pada bab IX diperoleh Total Production Cost (TPC) sebesar Rp. 7.477.337.488,00 Production Cost per kemasan = 7.157.215.401/ 6.945.576 = Rp. 1030.4711§ Rp. 1050,00 Keuntungan yang dikehendaki sebesar 20% Sehingga harga jual produk: = 120% x Rp. 1.050,00 = Rp. 1.260,00 Hasil penjualan produk per tahun (SC) = Rp. 1.260,00 x 6.945.576 = Rp 8.751.425.760,00
131 Spesifikasi produk yang dijual adalah: 1 kemasan berisi 5 potong wafer berat 55 gr isi 5 pieces @ 11 gr Ukuran wafer : 3,8 x 7,2 Cm Rasa wafer : Coklat Kemasan wafer: Plastik OPP (Oriented Propylene ) dan VMCPP (Vynil Metalized Casted Polypropylene)
132
1 07.16-07.22 % loss =63% 22,05 Kg 5,2 mnt
2
KETERANGAN: 1. Batter Mixer 2. Oven Baking Wafer 3. Wafer Sheet Cooler 4. Cream Mixer 5. Cream Spraying Machine 6. Wafer Cutting Machine 7. Packing Machine
07.10-07.15 65 Kg
132
07.31-07.42 1 book = 12 dtk 55 book = 11 mnt
5
6 07.43-07.54 1 book = 12 dtk 55 book = 11 mnt
1 sift = 7 x siklus 1 siklus menghasilkan 70,33 Kg produk Sift I pukul 07.10 – 14.50 Sift II pukul 15.10 – 22.50 Sift III pukul 23.10 – 06.50
07.23-07.30 300lbr opak/10 mnt 210lbr opak/7 mnt
3
07.04-07.28 60 Kg/24 mnt
4
APPENDIX E PENENTUAN KAPASITAS
07.55-08.29 450 kmsn/mnt 1 sheet opak bsr = 30 ptg opak kcl 34 mnt
7
